2017 Fiscal Year Annual Research Report
シロアリにおける女王の高い繁殖能力の進化とそのメカニズムの解明
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16J08955
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
野崎 友成 京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2019-03-31
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| Keywords | 倍数性 / セルソーティング / 卵吸収 / シロアリ / 社会性昆虫 / 単為生殖 / 女王分化 / ゲノムインプリンティング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
経済的に重要な害虫であるシロアリが持つ、高い繁殖能力を支えるメカニズムと、その進化過程の解明が本研究の目的である。本年度は第二年度であり、初年度で得られた知見をもとに、目標達成のための具体的な技術の検討に加え、当該研究のテーマを別の視点から捉えた研究を行った。まず、脂肪体細胞の倍数性に関する研究では、シロアリから解剖して取り出した脂肪体組織から細胞を分離するための可能な方法を見出すと同時に、セルソーティング技術を習得した。細胞を倍数性毎に分取することによって、倍数性が細胞の機能に与える影響を調べることが可能になった。今後この技術と遺伝子発現解析などの手法を組み合わせることで、細胞の倍数化がもつ機能的意義に関して重要な知見を得ることができるだろう。また、シロアリ女王の卵巣の解剖学的観察と、卵巣状態の季節変動を調べた研究によって、ヤマトシロアリの繁殖スケジュールを詳細に理解することができた。シロアリの女王は繁殖シーズンの終了直前に自身が体内に持つ未熟な卵に細胞死を引き起こし、卵生産に投じた資源を回収することを発見した。このような、柔軟な卵生産の制御機構は、シロアリの高い繁殖能力を理解するうえで重要な視点である。この研究は既に学会発表を行っており、現在論文化の準備中である。
本年度は、共同研究を含めた3本の論文発表を行った。まず、シロアリの偶発的な単為生殖と、カースト分化の関係性を示した論文を国際学術誌Insectes Sociauxに発表した。また、シロアリのカースト決定システムがゲノムインプリンティングによって矛盾なく説明できることを示した論文が国際学術誌American Naturalistに掲載された。さらに、兵庫県に侵入した外来シロアリ、ネバダオオシロアリの由来を特定した論文が、Applied Entomology and Zoologyに掲載された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2年目の計画として順調であったと言える。具体的には、技術習得と方法の検討によって、分子レベルで倍数性の意義を調べるための準備が整った。また、上記の研究とは別の角度でシロアリの繁殖力に迫ることができるようになったのも大きな成果である。さらに本年度は、昨年度得られた、シロアリの単為生殖を用いた女王継承システムの進化プロセスに関する知見を論文発表できた。また、共同研究としてさらに2本の論文発表ができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
シロアリ女王特異的な脂肪体の倍数性上昇の機能について、セルソーティングと他の手法を組み合わせて実験を行う。この実験によって、倍数性の意義に関して定量的なデータを得ることができるだろう。現在、昨年度までに得た知見を論文として発表できるよう準備中である。また、シロアリ女王の卵巣状態に関して、室内飼育観察および実験も行う予定であり、それらをまとめて論文発表する。
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